浅谈中国古代的科学技术成就

浅谈中国古代的科学技术成就

我国古代的四大发明造纸术、指南针、火药和活字印刷术闻名于世，这四种发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用，且这些发明经由各种途径传至西方，对世界文明发展史也产生了很大的影响，是我国成为文明古国的重要标志之一。

造纸术:大约在3500多年前的商朝，中国就有了刻在兽骨和龟甲上的文字，称为甲骨文。到了春秋战国时期用竹片和木片替代龟甲和兽骨称为竹简和木牍。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。这样不但比简牍写得多而且还可以在上面作画，但是价格昂贵，普通百姓用不起，只能供少数王宫贵族使用，因此并没有得到广泛的应用。公元前2世纪西汉发明了书写用纸（帛、竹、木、纸并用），东汉时期蔡伦改进了造纸术，蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上用树皮、破渔网、破布、麻头等作为原料制造成了适合书写的植物纤维纸改进了造纸术才使纸成为人们普遍使用的书写材料，被称为“蔡侯纸”。在魏晋南北朝时期，纸的质量和产量提高，纸取代简牍成为主要的书写材料。

指南针:中国是世界上公认发明指南针（Compass）的国家。指南针的发明是我国汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石吸引铁的性质，后来又发现了磁石的指向性。在长期的生产斗争中，我国汉族劳动人民进一步利用磁体的指极性，制成指示方向的机械，这就是指南针。在战国时期，被称为“司南”，清代又把指南针叫做罗盘。中国使用指南针导航不久，就被阿拉伯海船采取，并经阿拉伯人把这一伟大发明传到欧洲。恩格斯在《自然辩证法》中指出，"磁针从阿拉伯人传至欧洲人手中在1180年左右"。1180年是我国南宋孝宗淳熙七年。中国人首先将指南针应用于航海比欧洲人至少早80年。指南针为人类识别方向奠定了基础，也为人类了解地磁场开拓了先河。指南针广泛应用于军事作战，航海、航空，旅游等，为后来欧洲航海家创造条件，对航海事业的发展意义特别重大，这令贸易，探险等的范围得到了极大的扩充。

火药:火药是中国汉族发明于隋唐时期的一项重要发明，距今已经有一千多年了。火药的研究开始于古代道家炼丹术，古人为求长生不老而炼制丹药偶然机会下导致了火药的发明。在商州时期，冶金广泛使用木炭。到了春秋战国时期，广为人知的制作火药的原料是硫磺和硝石。到了汉代，除了硫磺和硝石等重要原料外，也逐渐认识了炭、硝、硫三种物质的性能。火药是唐朝时期中国古代炼丹家在炼丹过程中发明的。我国古代著名的炼丹家葛洪等，都曾在洛阳长期逗留过，伟大的医药学家孙思邈生活在隋代和唐代早期，京兆华原(今陕西省耀县)人。他不仅是伟大的医药学家，而且是著名的炼丹家，自号"孙真人"。他是总结以前炼丹家经验基础上收集河洛地区和关中地区炼丹家的配方，最后提出硫磺伏火法这种较为管用的配方，称为硫磺火法。火药的配方由炼丹家转到军事家手里就成为中国古代四大发明之一的黑色火药。

活字印刷术:印刷术是按照或图画原稿制成印刷品的技术。中国是世界上最早发明的国家。早期的印刷是隋唐时期出现的雕版印刷术。雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字然后再上墨印到纸上。每印一种新书木板就得从头雕起速度很慢。如果刻版出了差错又要重新刻起劳作之辛苦可想而知。到北宋时期，北宋刻字工人毕昇在公元1004年至1048年间用细质且带有粘性的胶泥做成一个个四方形的长柱体在上面刻上反写的单字一个字一个印放在土窑里用火烧硬形成活字。然后按文章内容将字依顺序排好放在一个个铁框上做成印版再在火上加热压平就可以印刷了。印刷结束后把活字取下下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。后来元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字并创造出轮转排字盘。明代中期铜活字的发明，清代《古今图书集成》是用铜活字印制的最大一部书。活字印刷术由波斯传到欧洲，14世纪末，欧洲出现木板雕印的印刷品。1450年前后，德国出现金属活字，比毕昇的发明晚400年。

活字印刷术的发明是我国古代劳动人民的智慧结晶，体现了古代中国劳动人民的智慧。活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。活字印刷术提高了印刷效率，为书籍的传抄提供了更加便利的条件，以经济、方便的形式推进了文化的传播，印刷术的出现加快了文化的传播改变了欧洲只有上等人才能读书的状况，也为欧洲走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动的出现准备条件，更是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。

中国具有悠久的历史传统和光辉的成就，除了四大发明，中国古代的数学、天文、医学及建筑方面也取得了伟大的成就，在世界上占有一席之地，为中国及整个世界的发展作出了重要的贡献。

数学方面:中国古代数学成就辉煌，既有系统的理论又有丰硕的成果，直到16世纪许多数学分支在国际上都处于领先地位，是名符其实的数学强国。中国古代数学具有悠久的传统，南北朝时期，非常著名的数学家刘徽（生于公元250年左右），他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》，是我国最宝贵的数学遗产。在世界数学史上，也占有杰出的地位。同样是南北朝时期的祖冲之，他在数学方面的主要成就是关于圆周率的计算，他算出的圆周率的范围，是当时世界最杰出的成就。另外，他同其子祖暅之一起圆满解决了球面积的计算问题，得到正确的体积公式。现行教材中著名的“祖暅原理”，在公元五世纪可谓祖暅对世界杰出的贡献。北宋时期杰出的数学家贾宪，创造了"贾宪三角"和增乘开方法，增乘开方法即求高次幂的正根法。目前中学数学中的混合除法，其原理和程序均与此相仿，增乘开方法比传统的方法整齐简捷、又更程序化，所以在开高次方时，尤其显出它的优越性，这个方法的提出要比欧洲数学家霍纳的结论早七百多年。赵爽，三国时期东吴的数学家。曾注《周髀算经》，他所作的《周髀算经注》中有一篇《勾股圆方图注》全文五百余字，并附有云幅插图，这篇注文简练地总结了东汉时期勾股算术的重要成果，最早给出并证明了有关勾股弦三边及其和、差关系的二十多个命题。宋元时期的数学家秦九韶于1247年写成著名的《数书九章》。

其最重要的数学成就“大衍总数术”与“正负开方术"，使这部宋代算经在中世纪世界数学史上占有突出的地位。

天文方面:中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，在世界天文学发展史上，中国占有重要的地位，同时中国也为世界的天文学发展做出了突出的贡献。春秋时期，留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统，基本上确立19年7闰的原则，这比西方造160年。战国时期，出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》，其中有丰富的天文记载，反映了那个时期人们对天文的认识。两汉时期，汉武帝时，天文学家制订出中国第一部较完整的历书“太初历”，开始以正月为岁首。西汉关于太阳黑子的记录，被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录。东汉时，张衡从日、月、地球所处的不同位置，对月食作了最早的科学解释。张衡发明制作的地动仪，可以遥测千里意外地震发生的方向，比欧洲早1700多年。唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》比较准确地反映了太阳运行的规律，系统周密，表明中国古代历法体系的成熟。僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。在实测中他认识到，在小范围有限的空间里得到的认识，不能任意向大范围甚至无际的空间推演，这是我国科学思想史上的一大进步。

医学方面:中国古代医学，又称中医，自古远的夏商开始问世，一直延续至今，成为神州大地灿烂古文化中的一颗璀璨的明珠，更成为中华民族的骄傲。商和西周时期，已有较丰富的医药学知识，在甲骨文中所见的疾病有数十种，包括眼、耳、口腔、肠胃等各种分科，同时在商代遗址中还出土了石贬镰等医疗用具等。战国时期我国医学就有很高成就，扁鹊创造了了四诊法，以望闻问切为基点，展开细致的医学诊治，他成为我国有文字记载以来的第一位伟大的医学家。战国问世、西汉编定的《黄帝内经》是我国现存较早的重要医学文献，此书原名为内经，因假托黄帝所作，故名为《黄帝内经》，它反映了我国古代医学的早期成就，奠定了祖国医学的理论基础。东汉末年的张仲景和华佗，是中国古代著名的医学家。张仲景的《伤寒杂病论》是后世中医的重要经典，为中医临床的辨症施治奠定了基础，后人尊张仲景为“医圣”。华佗擅长外科手术，被人誉为“神医”。他发明的麻沸散，是一种从植物中提取的麻醉药，适用于外科手术，这一发明比西方早一千六百多年。明朝的李时珍用了27年的时间，对中国古代医学进行了一次完美的总结，写成巨著《本草纲目》，里面记载了药物一千八百多种，方剂一万多个，有图解有注释，考订详细，全面地总结了16世纪以前的中国医药学，被誉为“东方医药巨典”。